專利名稱：涂敷方法和涂敷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明整體上涉及一種抗蝕劑等涂敷液的涂敷技術(shù)，特別是涉及一種對在涂敷液之前被供給到基板上的預(yù)濕液的表面張力進行調(diào)整，從而改善涂敷液的覆蓋性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的制造工藝中的光刻工藝中，依次進行在半導(dǎo)體晶圓(以下稱作 “晶圓”。)上涂敷抗蝕劑液而形成抗蝕劑膜的抗蝕劑涂敷工序、將抗蝕劑膜曝光成規(guī)定圖案的曝光工序、和使被曝光了的抗蝕劑膜顯影的顯影工序等，從而在晶圓上形成規(guī)定的抗蝕劑圖案。在抗蝕劑涂敷工序中，多采用所謂的旋轉(zhuǎn)涂敷法，該方法自噴嘴將抗蝕劑液供給到正在旋轉(zhuǎn)的晶圓表面的中心部，使該抗蝕劑液在離心力的作用下向徑向外側(cè)擴散，從而利用抗蝕劑液覆蓋晶圓的整個表面。隨著最近的半導(dǎo)體器件的電路的更微細化，推進抗蝕劑涂敷處理中的抗蝕劑膜的薄膜化。另外，抗蝕劑液的價格昂貴，需要盡量減少使用量。另外，在利用少量的抗蝕劑液覆蓋晶圓的整個表面的情況下，提高抗蝕劑液膜厚的面內(nèi)均勻性變得更加重要。作為用于利用較少的抗蝕劑液的噴出量均勻地涂敷抗蝕劑的方法，公知預(yù)濕技術(shù)。在預(yù)濕處理中，為了能夠容易地利用少量的抗蝕劑液均勻地覆蓋晶圓的整個表面，在將抗蝕劑液供給到晶圓上之前，將被稱作“預(yù)濕稀釋劑”的能溶解抗蝕劑的溶劑供給到晶圓上。通過進行預(yù)濕，即使在使用的是少量的抗蝕劑液的情況下，也能易于使抗蝕劑液在晶圓上均勻地擴散。但是，即使在進行了預(yù)濕的情況下，有時仍無法在晶圓的整個表面上均勻地涂敷抗蝕劑液。例如出現(xiàn)如下現(xiàn)象，即，沿晶圓的徑向擴散去的抗蝕劑液在晶圓的周邊部分支， 出現(xiàn)沿半徑向延伸的許多條細長的條紋，在相鄰的條紋間未能涂敷有抗蝕劑。該現(xiàn)象被稱作“指進現(xiàn)象”。作為用于利用較少的抗蝕劑液的噴出量均勻地涂敷抗蝕劑的另一方法，有晶圓的旋轉(zhuǎn)控制技術(shù)。該旋轉(zhuǎn)控制技術(shù)是這樣的一種技術(shù)在供給該抗蝕劑液以及使該抗蝕劑液擴散時，對晶圓的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)加速度進行適當(dāng)?shù)臅r間控制，從而防止抗蝕劑液白白散逸到基板外，且能緩和受到較大的離心力的晶圓外周部的膜厚的減小的傾向。但是，僅利用旋轉(zhuǎn)控制技術(shù)很難實現(xiàn)大量節(jié)省抗蝕劑。專利文獻1 日本特開2009-279476號專利文獻2 日本特開2009-078250號
專利文獻3 日本特開2003-086489號專利文獻4 日本特開2003-059825號

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種技術(shù)，該技術(shù)即使在抗蝕劑液等涂敷液的供給量較少的情況下，也能利用涂敷液可靠地覆蓋基板的表面，在基板的表面上均勻地形成涂敷膜。本發(fā)明提供一種涂敷方法，該方法包括預(yù)濕工序，將預(yù)濕液供給到第1基板的中心，并且使上述第1基板旋轉(zhuǎn)而使上述預(yù)濕液擴散到基板的整個表面上；涂敷膜形成工序， 向供給了上述預(yù)濕液的上述第1基板供給涂敷液，使該涂敷液干燥，從而在第1基板的表面上形成涂敷膜，上述涂敷膜形成工序包括在使上述第1基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將涂敷液供給到上述第1基板的中心部的第1階段；然后降低上述第1基板的旋轉(zhuǎn)速度而繼續(xù)使上述第 1基板旋轉(zhuǎn)的第2階段；然后增加上述第1基板的旋轉(zhuǎn)速度而使上述第1基板上的涂敷液干燥的第3階段，在上述第1階段中，在馬上將上述涂敷液供給到上述第1基板上之前，使上述第1基板以恒定的第1速度旋轉(zhuǎn)，在開始供給上述涂敷液后，連續(xù)地逐漸增加上述基板的旋轉(zhuǎn)速度，在上述涂敷液噴出完畢之前，逐漸降低上述第1基板的旋轉(zhuǎn)加速度，使基板的旋轉(zhuǎn)向比上述第1速度快的第2速度接近，在上述預(yù)濕工序中，將表面張力高于上述涂敷液的混合液體用作上述預(yù)濕液，上述混合液體是通過將能溶解涂敷膜成分的溶劑、和表面張力高于上述溶劑的高表面張力液體混合而得到的。另外，本發(fā)明提供一種涂敷方法，該方法包括預(yù)濕工序，將預(yù)濕液供給到第1基板的中心，并且使上述第1基板旋轉(zhuǎn)而使上述預(yù)濕液擴散到上述第1基板的整個表面上；涂敷膜形成工序，向供給了上述預(yù)濕液的上述第1基板供給涂敷液，使該涂敷液干燥，從而在上述第1基板的表面上形成涂敷膜，該方法將表面張力高于上述涂敷液的混合液體用作上述預(yù)濕液，上述混合液體是通過將能溶解涂敷膜成分的溶劑、和表面張力高于上述溶劑的高表面張力液體混合而得到的，并且分別單獨地準(zhǔn)備上述溶劑和上述高表面張力液體，在供給上述預(yù)濕液時，混合上述溶劑和上述高表面張力液體。此外，本發(fā)明還提供一種涂敷裝置，該裝置包括旋轉(zhuǎn)卡盤，其用于保持基板并使該基板旋轉(zhuǎn)；至少1個涂敷液噴嘴，其用于將涂敷液供給到被上述旋轉(zhuǎn)卡盤保持的基板的表面上；至少1個預(yù)濕噴嘴，其用于將預(yù)濕液供給到被上述旋轉(zhuǎn)卡盤保持的基板的表面上； 涂敷液供給機構(gòu)，其用于將涂敷液供給到上述涂敷液噴嘴中；預(yù)濕液供給機構(gòu)，其用于將預(yù)濕液供給到上述預(yù)濕噴嘴中，上述預(yù)濕液供給機構(gòu)具有預(yù)濕液供給控制部，該預(yù)濕液供給控制部與能夠溶解涂敷膜成分的溶劑的供給源、和表面張力高于上述溶劑的高表面張力液體的供給源相連接，用于將上述溶劑和上述高表面張力液體混合后供給到上述預(yù)濕噴嘴中，上述預(yù)濕液供給控制部能夠可變地調(diào)整上述溶劑與上述高表面張力液體的混合比。采用本發(fā)明，通過將高表面張力液體添加到能夠溶解涂敷膜成分的溶劑中，能夠調(diào)整預(yù)濕液的表面張力，從而能夠?qū)⑼糠笠壕鶆虻赝糠蟮交宓谋砻嫔稀?br>

圖1是表示涂敷顯影處理系統(tǒng)的大概結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖2是涂敷顯影處理系統(tǒng)的主視圖。圖3是涂敷顯影處理系統(tǒng)的后視圖。圖4是表示抗蝕劑涂敷裝置的結(jié)構(gòu)的概略縱剖視圖。圖5是表示抗蝕劑涂敷裝置的結(jié)構(gòu)的概略橫剖視圖。圖6是表示抗蝕劑涂敷處理的主要工序的流程圖。圖7是與預(yù)濕液和抗蝕劑液的供給時刻一并表示抗蝕劑涂敷處理的各工序中的晶圓的旋轉(zhuǎn)速度的圖表。圖8是說明預(yù)濕液的表面張力調(diào)整的效果的原理的示意圖。圖9是表示實驗1的結(jié)果的圖表。圖10是表示實驗1的結(jié)果的照片的副本。圖11是表示實驗2的結(jié)果的表。圖12是表示實驗3的結(jié)果的圖表。圖13是表示預(yù)濕液供給機構(gòu)的變形例的概略圖。
具體實施例方式下面，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。首先，參照圖1 圖3對組裝有用于將抗蝕劑涂敷到基板上的涂敷裝置的涂敷顯影處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)進行說明。涂敷顯影處理系統(tǒng)1如圖1所示，例如具有一體地連接盒站(cassette station)〗、處理站3和接口站5而成的結(jié)構(gòu)，上述盒站2用于將多張晶圓W以盒單位從外部搬入到涂敷顯影處理系統(tǒng)1中，或者自涂敷顯影處理系統(tǒng)1搬出到外部，上述處理站3具有在光刻工序中單片式地實施規(guī)定處理的多個各種處理裝置，上述接口站5同與處理站3 相鄰的曝光裝置4之間交接晶圓W。在盒站2中設(shè)置有盒載置臺10，在該盒載置臺10上能沿X方向(圖1中的上下方向)呈一列地載置多個盒C。在盒站2中設(shè)置有能在輸送通路11上沿X方向移動的晶圓輸送裝置12。晶圓輸送裝置12也能沿收容在盒C中的晶圓W的排列方向(Z方向；鉛垂方向)自如移動，能夠?qū)蠧內(nèi)的多張晶圓W選擇性地進行選取。并且，晶圓輸送裝置12能夠繞鉛垂方向的軸線(Θ方向)旋轉(zhuǎn)，能夠訪問后述的處理站3的第3處理裝置組G3的各處理裝置而輸送晶圓W。處理站3包括多層地配置有多個處理裝置的例如5個處理裝置組Gl G 5。在處理站3的X方向的負方向(圖1中的下方)側(cè)，從盒站2側(cè)向接口站5側(cè)依次配置有第1 處理裝置組Gl和第2處理裝置組G2。在處理站3的X方向的正方向(圖1中的上方)側(cè)， 從盒站2側(cè)向接口站5側(cè)依次配置有第3處理裝置組G3、第4處理裝置組G4和第5處理裝置組G5。在第3處理裝置組G3與第4處理裝置組G4之間設(shè)置有第1輸送裝置20。第1 輸送裝置20能夠選擇性地訪問第1處理裝置組Gl、第3處理裝置組G3和第4處理裝置組 G4內(nèi)的各裝置而輸送晶圓W。在第4處理裝置組G4與第5處理裝置組G5之間設(shè)置有第2 輸送裝置21。第2輸送裝置21能夠選擇性地訪問第2處理裝置組G2、第4處理裝置組G4 和第5處理裝置組G5內(nèi)的各裝置而輸送晶圓W。如圖2所示，在第1處理裝置組Gl中，自下方依次層疊有向晶圓W供給規(guī)定的液體而進行處理的液體處理裝置、例如作為涂敷裝置的抗蝕劑涂敷裝置30、31、32和形成用于防止曝光處理時光的反射的防反射膜的底涂層涂敷裝置33、34，共5層。在第2處理裝置組G2中，自下方依次層疊有液體處理裝置，例如向晶圓W供給顯影液而進行顯影處理的顯影處理裝置40 44，共5層。另外，在第1處理裝置組Gl和第2處理裝置組G2的最下層，分別設(shè)置有用于將各種處理液供給到各處理裝置組Gl、G2內(nèi)的上述液體處理裝置中的化學(xué)室50、51。
例如如圖3所示，在第3處理裝置組G3中，自下方依次層疊有將晶圓W載置在調(diào)溫板上而調(diào)節(jié)晶圓W的溫度的調(diào)溫裝置60、用于交接晶圓W的轉(zhuǎn)移裝置61、調(diào)溫裝置62 64、以及對晶圓W進行加熱處理的加熱處理裝置65 68，共9層。在第4處理裝置組G4中，自下方依次層疊有例如調(diào)溫裝置70、在抗蝕劑涂敷處理后對晶圓W進行加熱處理的預(yù)焙(pre-bake)裝置71 74、以及在顯影處理后對晶圓W進行加熱處理的后焙(post bake)裝置75 79，共10層。在第5處理裝置組G5中，自下方依次層疊有對晶圓W進行熱處理的多個熱處理裝置，例如調(diào)溫裝置80 83、在曝光后對晶圓W進行加熱處理的曝光后烘焙裝置84 89，共 10層。如圖1所示，在第1輸送裝置20的X方向的正方向側(cè)配置有多個處理裝置，例如如圖3所示，自下方依次層疊有2層的用于對晶圓W進行疏水化處理的粘附(adhesion)裝置90、91。如圖1所示，在第2輸送裝置21的X方向的正方向側(cè)，例如配置有僅選擇性地曝光晶圓W的邊緣部的周邊曝光裝置92。在接口站5中，例如如圖1所示，設(shè)置有緩沖盒102、和在沿X方向延伸的輸送通路 100上移動的晶圓輸送裝置101。晶圓輸送裝置101能夠沿Z方向移動，且還能夠沿θ方向旋轉(zhuǎn)，能夠訪問緩沖盒102、第5處理裝置組G5的各裝置、以及與接口站5相鄰的曝光裝置4而輸送晶圓W。另外，本實施方式中的曝光裝置4是浸液曝光裝置，能夠在使液體、例如純水的液膜滯留于晶圓W的表面的狀態(tài)下，隔著該純水的液膜對晶圓W的表面的抗蝕劑膜進行曝光。 但是，曝光裝置4也可以是進行其他方式的曝光的曝光裝置。另外，抗蝕劑涂敷顯影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并不限定于圖示的例子，可以采用能夠執(zhí)行在本說明書中說明的用于進行抗蝕劑的涂敷和顯影的各種處理的任意的其他結(jié)構(gòu)。接下來，參照圖4和圖5說明抗蝕劑涂敷裝置30 32的結(jié)構(gòu)?？刮g劑涂敷裝置 30 32的結(jié)構(gòu)實際上彼此相同，因此作為代表，說明抗蝕劑涂敷裝置30的結(jié)構(gòu)。抗蝕劑涂敷裝置30例如如圖4所示，具有殼體120，在該殼體120內(nèi)的中央部設(shè)置有保持晶圓W地使該晶圓W旋轉(zhuǎn)的作為旋轉(zhuǎn)保持部的旋轉(zhuǎn)卡盤130。旋轉(zhuǎn)卡盤130具有水平的上表面，在該上表面上設(shè)置有例如吸引晶圓W的吸引口(未圖示)。利用來自該吸引口的吸引，能夠?qū)⒕AW吸附保持在旋轉(zhuǎn)卡盤130上。旋轉(zhuǎn)卡盤130具有卡盤驅(qū)動機構(gòu)131，該卡盤驅(qū)動機構(gòu)131具有例如電動機等，旋轉(zhuǎn)卡盤130能夠在該卡盤驅(qū)動機構(gòu)131的作用下以規(guī)定的速度旋轉(zhuǎn)。另外，在卡盤驅(qū)動機構(gòu)131中設(shè)置有作動缸等升降驅(qū)動源，使旋轉(zhuǎn)卡盤130能夠上下動作。另外，旋轉(zhuǎn)卡盤130 的旋轉(zhuǎn)速度被后述的控制部170控制。在旋轉(zhuǎn)卡盤130的周圍設(shè)置有接住自晶圓W散逸或下落的液體而進行回收的杯 132。在杯132的下表面上連接有將回收到的液體排出的排出管133和用于排出杯132內(nèi)的氣氛氣體的排氣管134。如圖5所示，在杯132的X方向的負方向(圖5的下方)側(cè)，形成有沿Y方向(圖 5的左右方向)延伸的導(dǎo)軌140。導(dǎo)軌140例如自杯132的Y方向的負方向(圖5的左側(cè)) 側(cè)的外方形成至Y方向的正方向(圖5的右側(cè))側(cè)的外方。在導(dǎo)軌140上安裝有2根臂 141、142。
噴出第1抗蝕劑液的第1抗蝕劑噴嘴143A和噴出第2抗蝕劑液的第2抗蝕劑噴嘴 143B支承于第1臂141。第1臂141在圖5所示的噴嘴驅(qū)動部144的作用下，在導(dǎo)軌140上自如移動。由此，抗蝕劑噴嘴143A能夠從設(shè)置在杯132的Y方向的正方向側(cè)的外方的待機部145A移動至杯132內(nèi)的晶圓W的中心部上方，抗蝕劑噴嘴143B能夠從設(shè)置在杯132的 Y方向的正方向側(cè)的外方的待機部145B移動至杯132內(nèi)的晶圓W的中心部上方，而且抗蝕劑噴嘴143A、143B還能在該晶圓W的表面上方沿晶圓W的徑向移動。另外，第1臂141在噴嘴驅(qū)動部144的作用下自如升降，能夠調(diào)整抗蝕劑噴嘴143A、143B的高度。利用第1臂 141和噴嘴驅(qū)動部144構(gòu)成抗蝕劑噴嘴移動機構(gòu)。如圖4所示，與第1抗蝕劑液供給源146A相連通的第1供給管147A與第1抗蝕劑噴嘴143A相連接。另外，與第2抗蝕劑液供給源146B相連通的第2供給管147B與第2 抗蝕劑噴嘴143B相連接。在第1抗蝕劑液供給源146A中，作為第1抗蝕劑液，貯存有例如表面張力為28.8[mN/m]的ArF浸液曝光用抗蝕劑Α。例如，將第1抗蝕劑液調(diào)整為用于形成較薄的抗蝕劑膜例如150nm以下的抗蝕劑膜的低粘度(例如2cp以下)。在第2抗蝕劑液供給源146B中貯存有與第1抗蝕劑液的表面張力不同的第2抗蝕劑液。另外，第2抗蝕劑液也可以是抗蝕劑成分與第1抗蝕劑液相同、利用溶劑含量的不同而使表面張力與第1抗蝕劑液不同的抗蝕劑液?；蛘撸?抗蝕劑液的抗蝕劑成分也可以與第1抗蝕劑液不同。在第1供給管147A中設(shè)置有閥148A，在第2供給管147B中設(shè)置有閥148B，通過開閉閥148A，能夠自第1抗蝕劑噴嘴143A排出抗蝕劑液、以及停止排出抗蝕劑液，通過開閉閥148B，能夠自第2抗蝕劑噴嘴143B排出抗蝕劑液、以及停止排出抗蝕劑液。在涂敷抗蝕劑成分相同、僅粘度不同的兩種以上的抗蝕劑的情況下，也可以只設(shè)置1個抗蝕劑噴嘴。在該情況下，能夠借助與抗蝕劑液的貯存部和溶劑的貯存部相連接的溶劑含有率調(diào)整機構(gòu)(例如混合率可變的混合器等)向上述1個抗蝕劑噴嘴供給抗蝕劑。 另外，本說明書中的“抗蝕劑液的表面張力”是指抗蝕劑液整體的表面張力，當(dāng)抗蝕劑液中含有的溶劑的含有率發(fā)生變化時，該抗蝕劑液的表面張力當(dāng)然也變化。第1預(yù)濕噴嘴150A和第2預(yù)濕噴嘴150B支承于第2臂142。第2臂142在圖5 所示的噴嘴驅(qū)動部151的作用下，在導(dǎo)軌140上自如移動，能夠使預(yù)濕噴嘴150A從設(shè)置在杯132的Y方向的負方向側(cè)的外方的待機部152A移動至杯132內(nèi)的晶圓W的中心部上方， 能夠使預(yù)濕噴嘴150B從設(shè)置在杯132的Y方向的負方向側(cè)的外方的待機部152B移動至杯 132內(nèi)的晶圓W的中心部上方。另外，第2臂142在噴嘴驅(qū)動部151的作用下自如升降，能夠調(diào)節(jié)預(yù)濕噴嘴150A、150B的高度。利用第2臂142和噴嘴驅(qū)動部151構(gòu)成抗蝕劑噴嘴移動機構(gòu)。利用預(yù)濕液供給機構(gòu)將預(yù)濕液供給到第1預(yù)濕噴嘴150A和第2預(yù)濕噴嘴150B中。 預(yù)濕液供給機構(gòu)包括高表面張力液體(HSTL)的供給源154A、和能溶解抗蝕劑的溶劑(以下也稱作“抗蝕劑溶解性溶劑”)(SOLVENT)的供給源(溶劑供給源)154B。另外，“抗蝕劑溶解性溶劑”并不限定于在抗蝕劑液中作為抗蝕劑成分的溶媒而含有的溶劑，而是可以從能夠溶解抗蝕劑成分的通常的溶劑中選擇。高表面張力液體具有比抗蝕劑溶解性溶劑高的表面張力，在該層面而言，在本說明書中稱作“高”表面張力液體。作為抗蝕劑溶解性溶劑，例如例示的是0K73(丙二醇甲醚(P GME)與丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)的混合溶液(混合比為7 3)；表面張力為27.7mN/m;東京應(yīng)用化學(xué)工業(yè)株式會社生產(chǎn))、CHN(環(huán)己酮，表面張力為33. 5mN/m)。作為具有比0K73高的表面張力的流體，例示的是DIW(純水)、GBL(Y_ 丁內(nèi)酯)。高表面張力液體供給源154A借助第1管路155A與第1預(yù)濕噴嘴150A相連接。溶劑供給源154B借助第2管路155B與第2預(yù)濕噴嘴150B相連接。預(yù)濕液供給機構(gòu)還具有對來自第1預(yù)濕噴嘴150A和第2預(yù)濕噴嘴150B的預(yù)濕液的供給狀態(tài)進行控制的供給控制部156。供給控制部156包括連接管路157，其連接第1 管路155A和第2管路155B ；閥158，其在向連接管路157的連接點的下游側(cè)設(shè)于第2管路 155B中；閥159，其在向連接管路157的連接點的上游側(cè)設(shè)于第1管路155A中；閥160，其設(shè)于連接管路157中。另外，連接管路157超過與第1管路155A的連接點地延伸而構(gòu)成排出管路157A，排出管路157A與未圖示的排出部相通。在排出管路157A中設(shè)有閥161。閥 158、159、160、161優(yōu)選為自動空氣操作閥，被后述的控制部170控制。閥158、159、160是除了具有開閉功能以外、還具有流量調(diào)整功能的閥，優(yōu)選為自動空氣操作閥。閥161、162也可以是只具有開閉功能的斷流閥。另外，在圖4所示的預(yù)濕液供給機構(gòu)中，附圖標(biāo)記F是過濾器，附圖標(biāo)記FM是流速計(flow meter)。根據(jù)圖4所示的結(jié)構(gòu)清楚可知，在預(yù)濕液供給機構(gòu)中，能夠選擇性地實現(xiàn)自第1 預(yù)濕噴嘴150A供給由抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體的混合液體構(gòu)成的預(yù)濕液的狀態(tài)、和自第2預(yù)濕噴嘴150B供給僅由抗蝕劑溶解性溶劑構(gòu)成的預(yù)濕液的狀態(tài)。即，通過關(guān)閉閥160、161、162，且打開閥158，能夠自第2預(yù)濕噴嘴152B將抗蝕劑溶解性溶劑作為預(yù)濕液供給到晶圓W上。另外，通過關(guān)閉閥158、161，打開閥162，且分別以適當(dāng)?shù)拈_度打開閥159、 160，能夠?qū)⒖刮g劑溶解性溶劑與高表面張力液體之間的混合比經(jīng)過調(diào)整的、具有期望的混合比的混合液體作為預(yù)濕液供給到晶圓W上。另外，在想要改變混合液體的混合比等情況下，排出管路157A的閥161能夠用于將滯留在供給控制部156的部分中的混合液體排出到排出部。另外，希望注意到這一點，S卩，用于供給預(yù)濕液的構(gòu)件的名稱所附帶的“第1”、“第 2”有時不與權(quán)利要求書的內(nèi)容一致。另外，各噴嘴與各臂的關(guān)系并不限定于圖示中的關(guān)系。例如，也可以利用彼此獨立的臂支承第1抗蝕劑噴嘴143A和第2抗蝕劑噴嘴143B。另外，也可以將第1預(yù)濕噴嘴150A 和第2預(yù)濕噴嘴150B支承于不同的臂。另外，也可以利用共用臂支承所有的噴嘴。利用控制部170控制上述的旋轉(zhuǎn)卡盤130的旋轉(zhuǎn)動作、由噴嘴驅(qū)動部144進行的抗蝕劑噴嘴143A、143B的移動動作、由閥148A、148B控制進行的抗蝕劑噴嘴143A、143B的抗蝕劑液的噴出動作、由噴嘴驅(qū)動部151進行的第1預(yù)濕噴嘴150A和第2預(yù)濕噴嘴150B 的移動動作、以及由閥158 162控制進行的第1預(yù)濕噴嘴150A和第2預(yù)濕噴嘴150B的預(yù)濕液的噴出動作。例如利用具有CPU、存儲器等的計算機構(gòu)成控制部170，例如通過執(zhí)行被存儲在存儲器中的程序，能夠?qū)崿F(xiàn)抗蝕劑涂敷裝置30中的抗蝕劑涂敷工藝。另外，采用如下的用于實現(xiàn)抗蝕劑涂敷裝置30中的抗蝕劑涂敷工藝的各種程序，即，例如存儲在能供計算機讀取的CD等存儲介質(zhì)H中、從該存儲介質(zhì)H安裝到控制部170中的程序。接下來，與在整個涂敷顯影處理系統(tǒng)1中進行的晶圓處理工藝一并說明利用上述那樣地構(gòu)成的抗蝕劑涂敷裝置30進行的涂敷工藝。首先利用圖1所示的晶圓輸送裝置12，從盒載置臺10上的盒C內(nèi)一張一張地取出未處理的晶圓W而依次輸送到處理站3中。晶圓W被輸送到屬于處理站3的第3處理裝置組G 3的調(diào)溫裝置60中，被調(diào)節(jié)成規(guī)定溫度。然后，利用第1輸送裝置20將晶圓W輸送到例如底涂層涂敷裝置34中，形成防反射膜。然后，利用第1輸送裝置20將晶圓W依次輸送到例如加熱處理裝置65和調(diào)溫裝置70中，在各處理裝置中對晶圓W實施規(guī)定的處理。然后，利用第1輸送裝置20將晶圓W輸送到多個抗蝕劑涂敷裝置30 32中的1個裝置、例如抗蝕劑涂敷裝置30中。接下來，參照圖6和圖7說明抗蝕劑涂敷裝置中的涂敷處理的一連串的工序，上述圖6是表示抗蝕劑涂敷裝置30中的涂敷處理的主要工序的流程圖，上述圖7是表示各工序中的晶圓W的旋轉(zhuǎn)速度的圖表。首先，在將晶圓W搬入到抗蝕劑涂敷裝置30中后，如圖4所示將晶圓W吸附保持于旋轉(zhuǎn)卡盤130。這里，之后將要進行涂敷的抗蝕劑液是上述的ArF浸液曝光用抗蝕劑A。該抗蝕劑液的表面張力為28. 8[mN/m]。并且，貯存在溶劑供給源154B中的抗蝕劑溶解性溶劑是上述的0K73。0K73的表面張力為27. 7[mN/m]，比抗蝕劑液的表面張力小。根據(jù)后面詳述的原理可知，該狀況是容易發(fā)生指進現(xiàn)象的狀況。在該情況下，在0K73中混合高表面張力液體，制成表面張力高于0K73的混合液體，將該液體作為預(yù)濕液供給到晶圓上。S卩，利用第2臂142使位于待機部152A的第1預(yù)濕噴嘴150A移動至晶圓W的中心部的上方。并且，在關(guān)閉了閥158、161的狀態(tài)下，打開閥162，以規(guī)定的開度打開閥159、 160。將閥159、160的開度調(diào)整成使結(jié)果得到的混合液體的表面張力為大于抗蝕劑液的表面張力即28. 8[mN/m]的適當(dāng)?shù)闹?、例?0.4[mN/m]。另外，可以將涂敷裝置30 32構(gòu)成為根據(jù)后述的各實驗例所示那樣的實驗結(jié)果預(yù)先在工藝制程程序中設(shè)定抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體的混合比，控制部170根據(jù)該工藝制程程序?qū)︻A(yù)濕液供給控制部156 進行自動控制。在晶圓W停住的狀態(tài)下，自第1預(yù)濕噴嘴150A將規(guī)定量的由上述混合液體構(gòu)成的預(yù)濕液供給到晶圓的中心部(圖6的預(yù)濕液噴出工序Si)。然后，如圖7所示，利用旋轉(zhuǎn)卡盤130使晶圓W例如以500rpm左右的第1速度Vl進行旋轉(zhuǎn)，晶圓W上的預(yù)濕液擴散到晶圓W的整個表面上，晶圓W的整個表面成為被預(yù)濕液潤濕的狀態(tài)(圖6的預(yù)濕液擴散工序 S2)。在進行預(yù)濕液擴散工序S2的期間內(nèi)，第1預(yù)濕噴嘴150A自晶圓W的上方退避，利用第1臂141使位于待機部145A的第1抗蝕劑噴嘴143A移動至晶圓W的中心部的上方。然后，打開閥148A，如圖7所示，開始自第1抗蝕劑噴嘴143A噴出抗蝕劑液，開始向晶圓W的中心部供給抗蝕劑液。這樣，開始進行抗蝕劑液涂敷工序S3 (抗蝕劑膜形成工序的第1階段)。在該抗蝕劑液涂敷工序S3中，晶圓W的旋轉(zhuǎn)速度從第1速度Vl提高至高速的例如2000rp m 4000rpm左右的第2速度V2。在抗蝕劑液涂敷工序S3開始前以第 1速度Vl進行的晶圓W的旋轉(zhuǎn)隨后以速度連續(xù)性地平順變動的方式被逐漸加速。此時，晶圓W的旋轉(zhuǎn)的加速度例如從零逐漸增加。并且，在抗蝕劑液涂敷工序S3要結(jié)束時，晶圓W 的旋轉(zhuǎn)的加速度逐漸降低，晶圓W的旋轉(zhuǎn)速度平順地向第2速度V2接近。這樣，在進行抗蝕劑液涂敷工序S3時，晶圓W的旋轉(zhuǎn)速度以圖7的圖表中S字形地推移的方式從第1速度 Vl變動到第2速度V2。在抗蝕劑液涂敷工序S3中，被供給到晶圓W的中心部的抗蝕劑液在離心力的作用下，擴散到晶圓W的整個表面上，從而在晶圓W的表面涂敷抗蝕劑液。
另外，也可以繼續(xù)進行抗蝕劑液涂敷工序S3中的由第1抗蝕劑噴嘴143A進行的抗蝕劑液的噴出，直至平坦化工序S4的中途。另外此時，在抗蝕劑液噴出要完畢時，也可以使第1抗蝕劑噴嘴143A移動而使抗蝕劑液的噴出位置與晶圓W的中心部錯開。當(dāng)抗蝕劑液涂敷工序S3持續(xù)進行規(guī)定時間而結(jié)束時，如圖7所示，將晶圓W的旋轉(zhuǎn)降低到低速的例如300rpm左右的第3速度V3，使晶圓W上的抗蝕劑液均勻且平坦化(圖 6的平坦化工序S4 (抗蝕劑膜形成工序的第2階段))。當(dāng)平坦化工序S4持續(xù)進行規(guī)定時間而結(jié)束時，如圖7所示，將晶圓W的旋轉(zhuǎn)加速到中速的例如1500rpm左右的第4速度V4，使晶圓W上的抗蝕劑液干燥(圖6的干燥工序 S5(抗蝕劑膜形成工序的第3階段))。這樣，在晶圓W上形成較薄的抗蝕劑膜(光致抗蝕劑膜)。在晶圓W干燥完畢后，使晶圓W停止旋轉(zhuǎn)，從旋轉(zhuǎn)卡盤130的上方搬出晶圓W，一連串的抗蝕劑涂敷處理結(jié)束。在進行了抗蝕劑涂敷處理后，利用第1輸送裝置20將晶圓W例如輸送到預(yù)焙裝置 71中，進行預(yù)焙。然后，利用第2輸送裝置21將晶圓W依次輸送到周邊曝光裝置92和調(diào)溫裝置83中，在各裝置中對晶圓W實施規(guī)定的處理。然后，利用接口站5的晶圓輸送裝置101 將晶圓W輸送到曝光裝置4中，進行浸液曝光。然后，利用晶圓輸送裝置101將晶圓W輸送到例如曝光后烘焙裝置84中，進行曝光后烘焙，然后利用第2輸送裝置21將晶圓W輸送到調(diào)溫裝置81中，調(diào)節(jié)溫度。然后，將晶圓W輸送到顯影處理裝置40中，使晶圓W上的抗蝕劑膜顯影。在顯影后，利用第2輸送裝置21將晶圓W輸送到后焙裝置75中，進行后焙。然后，利用第1輸送裝置20將晶圓W輸送到調(diào)溫裝置63中，調(diào)節(jié)溫度。然后，利用第1輸送裝置20將晶圓W輸送到轉(zhuǎn)移裝置61中，利用晶圓輸送裝置12將晶圓W送回到盒C中，一連串的晶圓處理結(jié)束。另外，在涂敷顯影處理系統(tǒng)的工藝程序順序中，可以在利用第1抗蝕劑噴嘴143A 在某一晶圓W上涂敷了第1抗蝕劑液(在上述實施方式中是表面張力為28.8 [mN/m]的ArF 浸液曝光用抗蝕劑A)之后，利用第2抗蝕劑噴嘴143B在另一晶圓W上涂敷與第1抗蝕劑液不同的第2抗蝕劑液。在涂敷工藝的整體的流程方面，第1抗蝕劑液和第2抗蝕劑液可以相同的。此時，當(dāng)?shù)?抗蝕劑液的表面張力低于第1抗蝕劑液的表面張力時，可以與第2 抗蝕劑液的表面張力和0K73的表面張力的差相對應(yīng)地，自第1預(yù)濕噴嘴150A供給由高表面張力液體的含有率較低的混合液體構(gòu)成的預(yù)濕液，或者也可以自第2預(yù)濕噴嘴150B供給未混合有高表面張力液體的僅由0K73構(gòu)成的預(yù)濕液。另外，當(dāng)?shù)?抗蝕劑液的表面張力高于第1抗蝕劑液的表面張力時，可以與第2抗蝕劑液的表面張力和0K73的表面張力的差相對應(yīng)地，自第1預(yù)濕噴嘴150A供給由高表面張力液體的含有率較高的混合液體構(gòu)成的預(yù)濕液。采用上述實施方式，在抗蝕劑液涂敷工序S3中，使工序開始前以第1速度Vl進行的晶圓W的旋轉(zhuǎn)在工序開始后以速度連續(xù)性地變動的方式逐漸加速，在工序結(jié)束時，逐漸降低晶圓W的旋轉(zhuǎn)的加速度，使晶圓W的旋轉(zhuǎn)向第2速度V2接近，因此即使在涂敷少量的抗蝕劑液的情況下，也能抑制涂敷不均。因而，能夠減少抗蝕劑液的使用量，能夠形成更薄的膜。而且，能夠削減成本。另外，經(jīng)實驗證實通過上述那樣地改變晶圓的旋轉(zhuǎn)速度而能夠削減的抗蝕劑的使用量為10%左右。
在像以往那樣地在噴出抗蝕劑時使晶圓W的旋轉(zhuǎn)速度瞬間上升、使晶圓W從一開始就高速旋轉(zhuǎn)的情況下，在將抗蝕劑液R供給到晶圓W的中心部后立即有較強的離心力作用于該抗蝕劑液R。因此，使抗蝕劑液R向外側(cè)方向不規(guī)則地擴開，在抗蝕劑液R為少量的情況下，特別容易發(fā)生指進現(xiàn)象。另一方面，在像本實施方式那樣地將晶圓W的旋轉(zhuǎn)速度控制成S字形的情況下，在將抗蝕劑液供給到晶圓W的中心部后，晶圓W的旋轉(zhuǎn)速度維持低速，幾乎沒有變動，不會對抗蝕劑液R作用有較強的離心力，從而能使抗蝕劑液R向外側(cè)方向均等地擴開。另外，由于隨后使晶圓W的旋轉(zhuǎn)速度連續(xù)地變動，因此晶圓W上的抗蝕劑液 R能夠平順地擴開，即使抗蝕劑液是少量的，也不會發(fā)生指進現(xiàn)象。另外，關(guān)于該種由在涂敷抗蝕劑時的晶圓旋轉(zhuǎn)速度的變動而實現(xiàn)的節(jié)省抗蝕劑的技術(shù)，在發(fā)明者中的一部分人與本專利申請相同、且受讓人(申請人)也與本專利申請相同的專利申請、日本特愿2008-131495號的專利授權(quán)公報、日本特開2009-279476號上已有詳細的記載，因此在本申請的說明書中不再說明。另外，采用上述實施方式，通過采用具有比抗蝕劑液的表面張力高的表面張力的預(yù)濕液，在抗蝕劑液的供給量相同且晶圓的旋轉(zhuǎn)速度(特別是第2速度V2)相同的條件下， 能夠大幅降低發(fā)生指進現(xiàn)象的可能性。結(jié)果，能夠利用少量的抗蝕劑液形成薄且均勻的抗蝕劑膜。通過組合使用上述的使晶圓旋轉(zhuǎn)速度變動的技術(shù)、和調(diào)整該預(yù)濕液的表面張力的技術(shù)，能夠進一步減少抗蝕劑液的使用量。另外，利用該調(diào)整預(yù)濕液的表面張力的技術(shù)能減少的抗蝕劑液的使用量雖受條件的影響，但也非常多，約為60% 70%。另外，由于基于上述的調(diào)整預(yù)濕液的表面張力的技術(shù)的抗蝕劑液的使用量的削減效果非常大，因此優(yōu)選一并使用上述調(diào)整預(yù)濕液的表面張力的技術(shù)、和上述使晶圓的旋轉(zhuǎn)速度變動的技術(shù)，但根據(jù)情況，也可以不一起使用。發(fā)明者認為，通過調(diào)整預(yù)濕液的表面張力而產(chǎn)生上述有利的效果的原因如下所述。圖8的(a)示意地表示在抗蝕劑液I3R的表面張力比預(yù)濕液PW的表面張力大的情況下，如圖中空心箭頭所示，在離心力的作用下向徑向外側(cè)擴散的抗蝕劑液I3R與預(yù)濕液 PW的界面I的狀況。(另外，由于抗蝕劑液I3R與預(yù)濕液PW能夠相互溶解，因此在抗蝕劑液 I3R與預(yù)濕液PW的邊界部不存在明顯的界面，但為了便于說明，稱作“界面I”。)在該情況下，由于存在表面張力差，抗蝕劑液I3R在界面I的前側(cè)隆起。并且，受到徑向外側(cè)的離心力的抗蝕劑液I3R的隆起部如圖中的實線箭頭所示，在晶圓周向的各處，一部分越過與預(yù)濕液 PW的界面I而前進到預(yù)濕液PW的液膜的表面上。由此，發(fā)生指進現(xiàn)象。作為發(fā)生圖8的(a)那樣的現(xiàn)象的具體事例，有作為抗蝕劑液的表面張力為 28.8[mN/m]的ArF浸液曝光用抗蝕劑A、和作為預(yù)濕液的表面張力為27. 4[mN/m]的0K73 的組合。在該情況下，即使將涂敷制程程序調(diào)整到最佳(具體而言，調(diào)整抗蝕劑液的涂敷時刻、晶圓的旋轉(zhuǎn)速度等)，也必須供給最低約為0. 60ml的抗蝕劑液，以防止發(fā)生指進現(xiàn)象。相對于此，在預(yù)濕液PW的表面張力大于抗蝕劑液ra的表面張力的情況下，如圖8 的(b)所示，預(yù)濕液PW在界面I附近隆起。在該情況下，預(yù)濕液PW的隆起部受到徑向外側(cè)的離心力，因此不至于越過與抗蝕劑液PR的界面I，而是直接向徑向外側(cè)移動。因此，不會發(fā)生指進現(xiàn)象。此時，抗蝕劑從晶圓中心部到周緣部呈同心圓狀地均勻擴散。作為發(fā)生圖8的(b)那樣的現(xiàn)象的具體事例，有作為抗蝕劑液的表面張力為28. 8 [mN/m]的ArF浸液曝光用抗蝕劑A、和作為預(yù)濕液的表面張力為33. 5 [mN/m]的CHN的組合。在該情況下，若將涂敷制程程序調(diào)整到最佳，則在供給至少0. 25ml 0. 35ml左右的抗蝕劑液時，不會發(fā)生指進現(xiàn)象。當(dāng)然，在發(fā)生圖8的(b)那樣的現(xiàn)象的具體事例中，包括像上述實施方式那樣采用了表面張力調(diào)整后的預(yù)濕液的情況。在抗蝕劑液的表面張力與預(yù)濕液的表面張力基本相等的情況下，在抗蝕劑液側(cè)和預(yù)濕液側(cè)均不會出現(xiàn)上述那樣明顯的隆起。但是，與抗蝕劑液的表面張力小于預(yù)濕液的表面張力的情況相比，卻是容易發(fā)生指進現(xiàn)象的狀況。作為成為該種狀況的具體事例，有ArF 干(不是用于浸液曝光，而是用于通常曝光)抗蝕劑液與0K73預(yù)濕液的組合。在該情況下， 若將涂敷制程程序調(diào)整到最佳，則在供給至少0. 35ml 0. 40ml左右的抗蝕劑液時，不會發(fā)生指進現(xiàn)象。另外，無論抗蝕劑液的表面張力與預(yù)濕液的表面張力的關(guān)系如何，只要供給充分多的抗蝕劑液，就不會發(fā)生指進現(xiàn)象。推斷這是因為，即使發(fā)生了圖8的(a)那樣的現(xiàn)象， 只要供給充分多的量的抗蝕劑液，就能使抗蝕劑液均等地越過與預(yù)濕液的界面。根據(jù)上述說明可以確鑿地說為了防止發(fā)生指進現(xiàn)象，優(yōu)選預(yù)濕液的表面張力比抗蝕劑液的表面張力大。關(guān)于預(yù)濕液的表面張力比抗蝕劑液的表面張力大多少，要根據(jù)抗蝕劑液的目標(biāo)噴出量、涂敷制程程序、抗蝕劑液的組成、預(yù)濕液、高表面張力液體的組成等各種條件來決定。實施例接下來，根據(jù)具體的實驗例說明發(fā)明的有利效果。實驗例1在實驗中采用12英寸的晶圓W。作為抗蝕劑液，采用上述的ArF浸液曝光用抗蝕劑 A(表面張力28.8[mN/m])，作為抗蝕劑溶解性溶劑，采用上述的0K73(表面張力27.7[mN/ m])，作為高表面張力液體，采用DIW(表面張力約72[mN/m])。以與參照圖7說明的實施方式相同的順序供給預(yù)濕液和抗蝕劑液。另外，將抗蝕劑涂敷工序S3中的第2速度V2設(shè)定為 2000rpm。作為預(yù)濕液，準(zhǔn)備了 DIW含有率(DIW量/ (0K73量+DIW量)(體積比))調(diào)整為 0%、10%、15%、20%、25%、30%、50%、100%的預(yù)濕液。將預(yù)濕液的供給量設(shè)定為2. 5ml。 對于各DIW的含有率，使抗蝕劑液的噴出量從0. 3ml開始階段性地持續(xù)增大，查看能覆蓋晶圓的抗蝕劑液的噴出量的最小值。圖9的圖表表示該實驗的結(jié)果。圖表的橫軸是DIW的含有率，圖表的左側(cè)縱軸是能覆蓋晶圓W的抗蝕劑液噴出量的最小值(在圖表中用豎條表示)，圖表的右側(cè)縱軸是與DIW 的含有率相對應(yīng)的預(yù)濕液的表面張力(在圖表中用空心四方塊表示)。從圖9的圖表能夠清楚確認到，在DIW的含有率為15% 25%的情況下為最佳的涂敷性，此時抗蝕劑液噴出量能夠減少至0.40ml。另外，在DIW的含有率為10%以上的情況下，預(yù)濕液的表面張力大于抗蝕劑液的表面張力。另外，能夠確認到相對于DIW含有率的增大的表面張力的增大大致是線性的。這意味著易于計算求得為了獲得期望的表面張力的預(yù)濕液而必須的DIW含量。圖10表示使抗蝕劑液的噴出量恒定為0. 40ml、將DIW含有率變化為0%、10%、 15 %、20 %、25 %、30 %、50 %、100 %時的抗蝕劑的涂敷狀況，是照片的副本。當(dāng)DIW的含有率為0%時，確認到指進現(xiàn)象明顯，當(dāng)DIW的含有率為10%時，在晶圓的最外周部也確認到少量的指進現(xiàn)象。當(dāng)在DIW的含有率為15^^20^^25%時，完全沒有確認到指進現(xiàn)象。當(dāng) DIff的含有率達到30%時，在晶圓的最外周部確認到稍微的指進現(xiàn)象，當(dāng)DIW的含有率達到 50%時，能夠明顯地確認到指進現(xiàn)象。當(dāng)DIW的含有率達到100%時，確認到嚴(yán)重的指進現(xiàn)象。另外，可以認為在DIW的含有率過高時發(fā)生指進現(xiàn)象的原因如下所述。當(dāng)作為高表面張力液體的DIW的含有率過高而使預(yù)濕液的表面張力過高時，預(yù)濕液與抗蝕劑液的界面處的狀態(tài)變得不穩(wěn)定。具體而言，可以認為例如在圖8的(b)中，預(yù)濕液PW的隆起過大， 隆起倒塌后向抗蝕劑液I3R側(cè)移動，影響抗蝕劑液的均勻性。另外，在采用DIW那樣不具有充分的與抗蝕劑液的相溶性的高表面張力流體的情況下，當(dāng)高表面張力液體的含有率過高時，喪失基于相溶性而本來期待的預(yù)濕效果。因而，抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體的混合比的合適的范圍根據(jù)抗蝕劑液的種類、抗蝕劑液涂敷條件、抗蝕劑溶解性溶劑的種類和高表面張力液體的種類而變化。實驗例2在該實驗例中，進行了對由預(yù)濕液的表面張力的調(diào)整的有無而產(chǎn)生的抗蝕劑液的覆蓋性的差異進行確認的試驗。作為預(yù)濕液，準(zhǔn)備了在0K73中混合DIW而將DIW的含有率 (DIff量/ (0K73量+DIW量)(體積比))調(diào)整為0% (比較例)、20% (實施例)的預(yù)濕液。 在抗蝕劑液涂敷工序S3中，將第2速度V2設(shè)定為2000rpm、3000rpm、4000rpm。其他條件與實驗例1相同。使抗蝕劑液的噴出量從0. 3ml開始階段性地持續(xù)增大，查看了相對于第 2速度V2能防止發(fā)生指進現(xiàn)象的抗蝕劑液的噴出量的最小值。結(jié)果如圖11的表所示。表中的“〇”是指沒有發(fā)生指進現(xiàn)象、在晶圓的整個表面上均勻地涂敷了抗蝕劑，“ X ”是指發(fā)生了指進現(xiàn)象。在實施例中，無論第2速度V2是多少，只要抗蝕劑液的噴出量為至少0.細1，就不會發(fā)生指進現(xiàn)象，能對晶圓的表面進行均勻的涂敷。相對于此，在比較例中，為了防止發(fā)生指進現(xiàn)象，需要使抗蝕劑液的噴出量為至少 1. 05ml，而且，第2速度V2越高，所需的抗蝕劑液的噴出量越大。實驗例3在本實驗例中，研究了抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體的其他組合。作為抗蝕劑溶解性溶劑，采用了 0K73和CHN(表面張力33. 5mN/m)的兩種液體， 作為高表面張力液體，采用了 GBL(表面張力約45mN/m)。另外，CHN也是較常用作抗蝕劑的物質(zhì)，是本身能夠用作預(yù)濕液的物質(zhì)。在上述兩種抗蝕劑的溶劑中使GBL含有率(GBL量/ (溶劑量+GBL量)、體積比) 為0 %、20 %、40 %、60 %、100 %地混合GBL，查看了相對于GBL含有率的變化的混合液體的表面張力的變化。結(jié)果如圖12的圖表所示。能夠確認到在上述兩種抗蝕劑溶解性溶劑中的任意一種而言，相對于GBL含有率的增大的表面張力的增大均是比較線性的，能夠以充分的可靠性(R的平方均為0. 9以上)近似于線形地增大。這意味著易于計算求得為了獲得期望的表面張力的預(yù)濕液而必須的GBL含量。另外，從圖12的圖表可清楚得知，CHN的表面張力(33. 5mN/m)高于ArF浸液曝光用抗蝕劑A的表面張力8[mN/m])，因此在抗蝕劑液為ArF浸液曝光用抗蝕劑A的情況下，能夠只使用CHN。但是，在使用比ArF浸液曝光用抗蝕劑A的表面張力的高的抗蝕劑液的情況下，使GBL混合于CHN是有效的。
實施方式的效果采用上述的預(yù)濕液的表面張力調(diào)整技術(shù)，能夠獲得以下有利的效果。(1)通過比抗蝕劑液的表面張力高地調(diào)整預(yù)濕液的表面張力，能夠有效抑制指進現(xiàn)象的發(fā)生，從而即使用少量的抗蝕劑液，也能制作均勻的抗蝕劑膜。(2)分別獨立地準(zhǔn)備1種抗蝕劑溶解性溶劑和1種高表面張力液體，在供給預(yù)濕液時，使抗蝕劑溶解性溶劑和高表面張力液體以適當(dāng)?shù)幕旌媳然旌?，從而能夠即時容易地制作與各種抗蝕劑液相對應(yīng)的預(yù)濕液。由此，無需預(yù)先準(zhǔn)備具有各種表面張力的預(yù)濕液，進而無需在涂敷裝置中設(shè)置許多個處理液貯存部。(3)在1個涂敷裝置能夠涂敷多種(例如3種以上)抗蝕劑液地構(gòu)成的情況下， 能夠顯著地獲得上述( 所述的優(yōu)點。另外，在上述實施方式中，除了噴出第1抗蝕劑液的第1抗蝕劑噴嘴和噴出第2抗蝕劑液的第2抗蝕劑噴嘴以外，當(dāng)然還可以加設(shè)其他的1個或多個抗蝕劑噴嘴、例如噴出第3抗蝕劑液的第3抗蝕劑噴嘴。(4)在使用DIW為高表面張力液體時，能夠低成本地調(diào)整表面張力。另外，能夠在涂敷顯影系統(tǒng)的各種單元中使用DIW，因此無需設(shè)置專門用于供給高表面張力液體的DIW 供給源。(5)能夠減輕裝置的使用者的負擔(dān)。例如對于在原則上使用0K73為預(yù)濕液的使用者而言，在將該0K73改變成例如CHN等其他預(yù)濕液時，需要設(shè)定用于更換液體的工時、與液體的更換相對應(yīng)地需要進行的品質(zhì)確認試驗的工時。相對于此，當(dāng)通過添加高表面張力液體來調(diào)整表面張力時，在無需改變基礎(chǔ)的預(yù)濕液的這一點、和能夠容易地進行上述品質(zhì)確認試驗的這一點上，能夠大幅減輕使用者的負擔(dān)。(6)如上述實施方式的涂敷裝置所示，分別獨立地設(shè)置將不含有高表面張力液體的抗蝕劑溶解性溶劑作為預(yù)濕液而噴出的噴嘴、和用于噴出抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體的混合液體的噴嘴，從而能夠?qū)⒉缓懈弑砻鎻埩σ后w的高純度的抗蝕劑的溶劑供給到晶圓上。以上，根據(jù)實施方式和實施例(實驗例)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明并不限定于上述實施方式。例如預(yù)濕液供給機構(gòu)也可以是圖13所示的那樣的結(jié)構(gòu)。即，也可以使抗蝕劑溶解性溶劑的供給源154B和高表面張力液體的供給源154A借助混合機構(gòu)(預(yù)濕液供給控制部)156’與僅設(shè)置1個的預(yù)濕噴嘴150’相連接，從而能夠?qū)H由抗蝕劑溶解性溶劑構(gòu)成的預(yù)濕液、或由抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體的混合液體(混合比可變)構(gòu)成的預(yù)濕液供給到預(yù)濕噴嘴150’中。另外，在圖13中，附圖標(biāo)記FCV是流量調(diào)整閥，附圖標(biāo)記SV是斷流閥，附圖標(biāo)記DR是排出部，連接各構(gòu)件的實線是供液體流動的管路。另外，若在抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體混合了的狀態(tài)下保存該抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體也是沒有問題的，則也可以在向晶圓供給該抗蝕劑溶解性溶劑與高表面張力液體之前，預(yù)先使抗蝕劑溶解性溶劑和高表面張力液體混合而預(yù)先調(diào)整預(yù)濕液。另外，在上述實施方式中，涂敷液是抗蝕劑液，但本發(fā)明并不限定于此，上述實施方式的技術(shù)也可以應(yīng)用在除了抗蝕劑液以外的涂敷液的涂敷中，例如用于形成防反射膜、 SOG (Spin On Glass)膜(旋涂玻璃膜)、SOD (Spin On Dielectric)膜(旋轉(zhuǎn)涂敷膜)的涂敷液的涂敷中。另外，涂敷的對象并不限定于晶圓W，也可以是除了晶圓以外的例如FPD(平板顯示器)、光掩膜用的中間掩模(mask reticle)等其他基板。產(chǎn)業(yè)上的可利用件上述實施方式在半導(dǎo)體裝置制造作業(yè)中的各種涂敷處理中是有用的。
權(quán)利要求
1.一種涂敷方法，其特征在于， 該方法包括預(yù)濕工序，將預(yù)濕液供給到第1基板的中心，并且使上述第1基板旋轉(zhuǎn)而使上述預(yù)濕液擴散到基板的整個表面上；涂敷膜形成工序，向供給了上述預(yù)濕液的上述第1基板供給涂敷液，使該涂敷液干燥， 從而在第1基板的表面上形成涂敷膜， 上述涂敷膜形成工序包括在使上述第1基板旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下將涂敷液供給到上述第1基板的中心部的第1階段； 然后降低上述第1基板的旋轉(zhuǎn)速度而繼續(xù)使上述第1基板旋轉(zhuǎn)的第2階段； 然后增加上述第1基板的旋轉(zhuǎn)速度而使上述第1基板上的涂敷液干燥的第3階段， 在上述第1階段中，在馬上將上述涂敷液供給到上述第1基板上之前，使上述第1基板以恒定的第1速度旋轉(zhuǎn)，在開始供給上述涂敷液后，連續(xù)地逐漸增加上述基板的旋轉(zhuǎn)速度， 在上述涂敷液噴出完畢之前，逐漸降低上述第1基板的旋轉(zhuǎn)加速度，使基板的旋轉(zhuǎn)向比上述第1速度快的第2速度接近，在上述預(yù)濕工序中，將表面張力高于上述涂敷液的混合液體用作上述預(yù)濕液，上述混合液體是通過將能溶解涂敷膜成分的溶劑、和表面張力高于上述溶劑的高表面張力液體混合而得到的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂敷方法，其特征在于，分別獨立地準(zhǔn)備上述溶劑和上述高表面張力液體，在供給上述預(yù)濕液時，使上述溶劑與上述高表面張力液體混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂敷方法，其特征在于， 該方法還包括預(yù)濕工序，將預(yù)濕液供給到第2基板的中心，并且使上述第2基板旋轉(zhuǎn)而使上述預(yù)濕液擴散到基板的整個表面上；涂敷膜形成工序，向供給了上述預(yù)濕液的上述第2基板供給表面張力與供給到上述第 1基板上的涂覆液不同的涂敷液，使該涂敷液干燥，從而在上述第2基板的表面上形成涂敷膜，利用同一個涂敷裝置執(zhí)行對上述第1基板進行的上述預(yù)濕工序和上述涂敷膜形成工序、以及對上述第2基板進行的上述預(yù)濕工序和上述涂敷膜形成工序，對上述第2基板進行的上述預(yù)濕工序中使用的上述預(yù)濕液的表面張力與對上述第1基板進行的上述預(yù)濕工序中使用的上述預(yù)濕液的表面張力不同，以不同的混合比混合同一溶劑和同一高表面張力液體而得到這些表面張力不同的預(yù)濕液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的涂敷方法，其特征在于， 上述高表面張力液體為GBL。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的涂敷方法，其特征在于， 上述高表面張力液體是純水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的涂敷方法，其特征在于， 上述溶劑是PGME與PGMEA的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的涂敷方法，其特征在于，上述溶劑是CHN。
8.一種涂敷方法，其特征在于， 該方法包括預(yù)濕工序，將預(yù)濕液供給到第1基板的中心，并且使上述第1基板旋轉(zhuǎn)而使上述預(yù)濕液擴散到上述第1基板的整個表面上；涂敷膜形成工序，向供給了上述預(yù)濕液的上述第1基板供給涂敷液，使該涂敷液干燥， 從而在上述第1基板的表面上形成涂敷膜，將表面張力高于上述涂敷液的混合液體用作上述預(yù)濕液，上述混合液體是通過將能溶解涂敷膜成分的溶劑、和表面張力高于上述溶劑的高表面張力液體混合而得到的，并且分別單獨地準(zhǔn)備上述溶劑和上述高表面張力液體，在供給上述預(yù)濕液時，混合上述溶劑和上述高表面張力液體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的涂敷方法，其特征在于， 該方法還包括預(yù)濕工序，將預(yù)濕液供給到第2基板的中心，并且使上述第2基板旋轉(zhuǎn)而使上述預(yù)濕液擴散到基板的整個表面上；涂敷膜形成工序，向供給了上述預(yù)濕液的上述第2基板供給表面張力與供給到上述第 1基板上的涂覆液不同的涂敷液，使該涂敷液干燥，從而在上述第2基板的表面上形成涂敷膜，利用同一個涂敷裝置執(zhí)行對上述第1基板進行的上述預(yù)濕工序和上述涂敷膜形成工序、以及對上述第2基板進行的上述預(yù)濕工序和上述涂敷膜形成工序，對上述第2基板進行的上述預(yù)濕工序中使用的上述預(yù)濕液的表面張力與對上述第1基板進行的上述預(yù)濕工序中使用的上述預(yù)濕液的表面張力不同，以不同的混合比混合同一溶劑和同一高表面張力液體而得到這些表面張力不同的預(yù)濕液。
10.一種涂敷裝置，其特征在于， 該裝置包括旋轉(zhuǎn)卡盤，其用于保持基板并使該基板旋轉(zhuǎn)；至少1個涂敷液噴嘴，其用于將涂敷液供給到被上述旋轉(zhuǎn)卡盤保持的基板的表面上； 至少1個預(yù)濕噴嘴，其用于將預(yù)濕液供給到被上述旋轉(zhuǎn)卡盤保持的基板的表面上； 涂敷液供給機構(gòu)，其用于將涂敷液供給到上述涂敷液噴嘴中； 預(yù)濕液供給機構(gòu)，其用于將預(yù)濕液供給到上述預(yù)濕噴嘴中，上述預(yù)濕液供給機構(gòu)具有預(yù)濕液供給控制部，該預(yù)濕液供給控制部與能夠溶解涂敷膜成分的溶劑的供給源、和表面張力高于上述溶劑的高表面張力液體的供給源相連接，用于將上述溶劑和上述高表面張力液體混合后供給到上述預(yù)濕噴嘴中，上述預(yù)濕液供給控制部能夠可變地調(diào)整上述溶劑與上述高表面張力液體的混合比。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的涂敷裝置，其特征在于，上述涂敷裝置具有第1預(yù)濕噴嘴和第2預(yù)濕噴嘴來作為上述至少1個預(yù)濕噴嘴； 上述預(yù)濕液供給機構(gòu)包括第1管路，其一端與上述溶劑的供給源相連接，并且另一端與上述第1預(yù)濕噴嘴相連接；第2管路，其一端與上述高表面張力液體的供給源相連接，并且另一端與上述第2預(yù)濕噴嘴相連接；連接管路，其連接上述第2管路和上述第1管路，上述預(yù)濕液供給控制部能夠選擇性地實現(xiàn)自上述第1預(yù)濕噴嘴供給僅由上述溶劑構(gòu)成的預(yù)濕液的第1狀態(tài)、和自上述第2預(yù)濕噴嘴供給由上述溶劑與上述高表面張力液體的混合液體構(gòu)成的預(yù)濕液的第2狀態(tài)，且在上述第2狀態(tài)中，能夠可變地調(diào)整上述溶劑和上述高表面張力液體的混合比。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的涂敷裝置，其特征在于，上述預(yù)濕液供給控制部包括設(shè)置在上述第1管路中的第1流量調(diào)整閥、設(shè)置在上述第 2管路中的第2流量調(diào)整閥、和設(shè)置在上述連接管路中的第3流量調(diào)整閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求10 12中任意一項所述的涂敷裝置，其特征在于，上述涂敷液供給機構(gòu)能夠借助上述至少1個涂敷液噴嘴，將表面張力彼此不同的至少 2種涂敷液供給到被上述旋轉(zhuǎn)卡盤保持的基板的表面上。
14.根據(jù)權(quán)利要求10 12中任意一項所述的涂敷裝置，其特征在于，上述高表面張力液體為GBL。
15.根據(jù)權(quán)利要求10 12中任意一項所述的涂敷裝置，其特征在于，上述高表面張力液體是純水。
16.根據(jù)權(quán)利要求10 12中任意一項所述的涂敷裝置，其特征在于，上述溶劑是PGME和PGMEA的混合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求10 12中任意一項所述的涂敷裝置，其特征在于，上述溶劑是CHN。
全文摘要
本發(fā)明提供一種涂敷方法和涂敷裝置，即使在涂敷液例如抗蝕劑液的供給量較少的情況下也能在基板的表面上均勻地形成涂敷膜。涂敷方法包括預(yù)濕工序，將預(yù)濕液供給到基板(W)的中心，并且使基板旋轉(zhuǎn)而使預(yù)濕液擴散到第1基板的整個表面上；涂敷膜形成工序，向供給了預(yù)濕液的基板供給涂敷液(例如抗蝕劑液)，使該涂敷液干燥，從而在上述第1基板的表面形成涂敷膜。采用比涂敷液的表面張力高的混合液體作為預(yù)濕液，通過使能夠溶解涂敷膜成分(例如抗蝕劑成分)的溶劑、和表面張力高于該溶劑的高表面張力液體混合，獲得上述混合液體。分別獨立地準(zhǔn)備溶劑和高表面張力液體，在供給預(yù)濕液時，使溶劑與高表面張力液體混合。
文檔編號G03F7/16GK102289151SQ20111016838
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者一野克憲, 吉原健太郎, 吉原孝介 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社